Question

【題目】如圖，用2mL95％的乙醇，3mL無水醋酸，2mL濃H2SO4，制某有機溶劑的反應裝置，試管b中加入5mL飽和碳酸鈉溶液。連接好裝置。用酒精燈對試管a加熱，當觀察到試管b中有明顯現象時停止實驗。

（1）在大試管a中配制一定比例的乙醇、乙酸和濃硫酸的混合液的方法是：_______________

（2）寫出a試管中的主要化學反應的方程式：________________

（3）加入濃H2SO4的作用是_____________________。

（4）實驗中球形干燥管除起冷凝作用外，另一個重要作用是___________________________。

（5）試管b中發生的反應_____________________________（離子方程式）

（6）生成乙酸乙酯的反應是可逆反應，反應物不能完全變成生成物，反應一段時間后，就達到了該反應的限度，也即達到化學平衡狀態。下列描述能說明乙醇與乙酸的酯化反應已達到化學平衡狀態的有(填序號)______。

①單位時間里，生成1mol乙酸乙酯，同時生成1mol水

②單位時間里，生成1mol乙酸乙酯，同時生成1mol乙酸

③單位時間里，消耗1mol乙醇，同時消耗1mol乙酸

④正反應的速率與逆反應的速率相等

⑤混合物中各物質的濃度不再變化

（7）現擬分離含乙酸、乙醇和水的乙酸乙酯粗產品，下圖是分離操作步驟流程圖，圖中圓括號表示加入適當的試劑，編號表示適當的分離方法。

①寫出各有機物的名稱：

A __________________，B ____________________ ，E __________________ 。

②寫出加入的試劑：（a）________________，（b）___________________。

③寫出有關的操作分離方法：①______________③_________________。

Answer 1

【答案】先往試管中加入乙醇，慢慢加入濃硫酸，冷卻后，再加入醋酸 CH3COOH+CH3CH2OHCH3COOCH2CH3+H2O 催化劑、吸水劑 防止倒吸 2CH3COOH + CO32- = 2CH3COO- + H2O +CO2↑ ②④⑤ 乙酸乙酯 乙酸鈉、乙醇 乙醇 飽和碳酸鈉溶液 硫酸 分液 蒸餾

【解析】

（1）在大試管中配制一定比例的乙醇、乙酸和濃硫酸的混合液的方法是先在試管中加入一定量的乙醇，然后邊加邊振蕩試管將濃硫酸慢慢加入試管，最后再加入乙酸；故答案為：先往試管中加入乙醇，慢慢加入濃硫酸，冷卻后，再加入醋酸；

（2）乙酸與乙醇在濃硫酸作用下加熱發生酯化反應生成乙酸乙酯和水，同時該反應可逆，反應的方程式為CH3COOH+CH3CH2OHCH3COOCH2CH3+H2O；故答案為：CH3COOH+CH3CH2OHCH3COOCH2CH3+H2O；

（3）酯化反應需濃硫酸作催化劑，該反應為可逆反應，濃硫酸吸水利于平衡向生成乙酸乙酯方向移動；故答案為：催化劑、吸水劑；

（4）a試管受熱不均，試管b中的導管伸入液面下可能發生倒吸，球形干燥管由于容積較大，可防止倒吸，故答案為：防止倒吸；

（5）隨乙酸乙酯揮發出來的乙酸會與碳酸鈉反應，故答案為：2CH3COOH + CO32- = 2CH3COO- + H2O +CO2↑；

(6)①用不同物質的速率表示達到平衡，要求反應方向一正一逆，且速率之比=化學計量數之比，生成1mol乙酸乙酯和1mol水，反應方向都是向正反應方向進行，故①不能說明反應達到平衡狀態；

②單位時間里，生成1mol乙酸乙酯，同時生成1mol乙酸，說明正反應速率與逆反應達到相等，反應達到平衡狀態；

③單位時間里，消耗1mol乙醇，同時消耗1mol乙酸，均指正反應速率，不能說明正逆反應速率相等，故不能說有反應達到平衡狀態；

④正反應的速率與逆反應的速率相等時，可逆反應達到平衡狀態；

⑤混合物中各物質的濃度不再變化時，說明可逆反應達到平衡狀態；

故答案為：②④⑤；

（7）①由分離流程可知，分離粗產品乙酸乙酯、乙酸和乙醇的混合物，加入飽和碳酸鈉溶液，乙酸乙酯不溶于飽和碳酸鈉，采用分液的方法分離，則A為乙酸乙酯，B為水層含有乙醇、乙酸鈉，利用蒸餾方法分離出乙醇，水層中的乙酸鈉要用硫酸反應得到乙酸，再蒸餾得到乙酸，故E為乙醇，C為乙酸鈉，D為乙酸和硫酸鈉的混合液；故答案為：乙酸乙酯； 乙酸鈉、乙醇；乙醇；

②試劑a是飽和碳酸鈉溶液，試劑b將乙酸鈉轉化為乙酸，且不揮發，則試劑b是硫酸；故答案為：飽和碳酸鈉溶液、硫酸；

③由上述分析可知，操作①是分液，操作③是蒸餾；故答案為：分液、蒸餾；